當(dāng)沒(méi)有電流流過(guò)時(shí)，電池的正負(fù)極間的電勢(shì)差等于電池的電動(dòng)勢(shì)。如有電流流過(guò)，因在電池內(nèi)阻上有一定電壓降(用電壓表測(cè)量電池兩極間的電壓，就是這種情形)，這時(shí)測(cè)得的不再是電池電動(dòng)勢(shì)，而只能稱(chēng)作端電壓。若能在無(wú)電流流過(guò)時(shí)進(jìn)行測(cè)量，就可直接測(cè)量電動(dòng)勢(shì)了。補(bǔ)償法就是這樣一種方法。
電位差計(jì)分交流和直流兩種，在生產(chǎn)和科研中廣泛使用。例如生產(chǎn)半導(dǎo)體材料和 元件時(shí)，常用鉑—鉑銠合金組成的溫差電偶測(cè) 量爐溫，而溫差電動(dòng)勢(shì)的變化只有幾十微伏，不 宜用電壓表測(cè)量，一般都要用電位差計(jì)。電位差計(jì)還被用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量電流和電阻。交流電位差計(jì)可用于磁性測(cè)量。
[2] 補(bǔ)償法測(cè)電壓
圖1 電壓補(bǔ)償法電路 [2] 如圖1所示的電路可以用來(lái)測(cè)定未知的電動(dòng)勢(shì)，圖1中 E
x 是被測(cè)電動(dòng)勢(shì)，EN 是可以調(diào)節(jié)的已知電源。如調(diào)整 E
N 值使回路中檢流計(jì)指示零值(即回路里電流為零)，則 Ex 與 E
N 的關(guān)系是電動(dòng)勢(shì)方向相反，大小相等，故數(shù)值上有 E
x =E
N 。這時(shí)電路達(dá)到電壓補(bǔ)償 , 這種方法稱(chēng)為補(bǔ)償法 。
[2] 補(bǔ)償法測(cè)電流
圖2 補(bǔ)償法測(cè)電流 [2] 將電位差計(jì)的電壓補(bǔ)償法原理應(yīng)用于電流測(cè)量中，避免了電流測(cè)量中因電表的內(nèi)阻而引起的測(cè)量誤差。利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)切實(shí)可行的新實(shí)驗(yàn)，是個(gè)有趣的探索 。待測(cè)電流電路如圖2所示 。為了不改變電路狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的測(cè)量 ,還可利用“電流補(bǔ)償"原理， 結(jié)合電位差計(jì)測(cè)電壓的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路電流的測(cè)量。 R
n為己知標(biāo)準(zhǔn)電阻，選擇電源電壓 E 并調(diào)節(jié)電阻 R0 使電流計(jì) G 指示零電流值，用電位差計(jì)測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)電阻 R
n上的電壓降 V
n， 即可得電流 I =V
n/R
n。
[2] 補(bǔ)償法測(cè)電阻
圖3 分壓補(bǔ)償電路 [2] 這種電壓補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ挚梢杂脕?lái)測(cè)電阻，這是電位差計(jì)的又一個(gè)擴(kuò)展使用 。利用補(bǔ)償法測(cè)電阻 , 既能夠避免伏安法測(cè)電阻由于電表內(nèi)阻引入的誤差 , 又可以避免電橋法測(cè)電阻由于比率臂電阻不精確引入的誤差 ,不失為一種精確測(cè)量電阻的方法 。可用一標(biāo)準(zhǔn)己知電阻民與待測(cè)電阻串聯(lián)通電 , 用電位差計(jì)測(cè)得 R
n 和 R
x 的壓降分別為 V
n 和 V
x , 由下式求得R
x 。
Rx =(Vx/Vn)Rn
當(dāng) Vn 和 Vx 的測(cè)量值超過(guò)電位差計(jì)“測(cè)量補(bǔ)償電壓"En調(diào)節(jié)范圍時(shí)，應(yīng)選擇圖3分壓補(bǔ)償電路進(jìn)行測(cè)量 。 [2]
